Управление перемещением проводников в свч-части коаксиального свч-переключателя

Авторы патента:

Колесников Дмитрий Сергеевич (RU)

Кузюткин Станислав Игоревич (RU)

Дмитричкова Наталия Вячеславовна (RU)

H01P1/10 - Волноводы; резонаторы, линии или другие устройства типа волноводов (работающие в оптическом диапазоне G02B; антенны H01Q; цепи, содержащие элементы с сосредоточенным полным сопротивлением H03H)

Владельцы патента RU 2773715:

Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Алмаз" (АО "НПП "Алмаз") (RU)

Изобретение относится к технике СВЧ, в частности к электромеханическим коаксиальным СВЧ-переключателям. Коаксиальный СВЧ-переключатель содержит корпус, основание, проводники, входные и выходные линии с центральными внутренними проводниками и управляющее устройство. При этом движение проводника контролирует толкатель вместе с постоянным магнитом, которые устанавливаются в соответствующие углубления основания; перемещение проводников осуществляется при помощи управляющего устройства, состоящий из корпуса с катушками, платы управления и внешнего разъема; в центре корпуса находится вал, который крепится в подшипниках, запрессованных в корпус управляющего устройства; на валу с одной стороны закреплен верхний диск с постоянными магнитами, которые имеют противоположную полярность относительно полярности магнитов на толкателях СВЧ-части; два противоположно расположенных магнита на верхнем диске имеют аналогичную полярность магнитов толкателя; для фиксации положения на верхнем диске управляющего устройства находится фиксатор, движение которого ограничено упорами на основании; на другой стороне вала закреплен нижний диск с постоянным магнитом для воздействия на систему телеметрии, находящейся на плате управления. Технический результат - повышение надежности, уменьшение частоты отказов, снижение массогабаритных характеристик. 5 ил.

Изобретение относится к технике СВЧ, в частности к электромеханическим коаксиальным СВЧ переключателям с магнитным переключающим узлом, используемым для переключения входных и выходных сигналов между коаксиальными линиями передачи.

Известна конструкция релейного коммутационного устройства для коммутации высокочастотных сигналов, состоящий из корпуса и основания, где находятся планки для замыкания контактов с управляющими стержнями. Коммутация каналов происходит при помощи постоянного магнита, установленного в управляющем стрежне и в электромагните. Постоянный магнит в управляющем стрежне будет отталкиваться от магнита в электромагните, когда тот находится под напряжением [Патент US №6650210].

Недостатком данной конструкции является увеличение массогабаритных характеристик за счет наличия электромагнитных катушек на каждый элемент управляющего стержня, который замыкает контакты коммутирующего устройства.

Ближайшим аналогом является коаксиальный СВЧ-переключатель, где переключающие элементы прижимаются к контактам магнитными силами. Во время работы в незадействованных путях переключающие элементы притягиваются действием магнитов, установленных на верхней пластине, которые преодолевают магнитные силы, установленные в корпусе, прижимающие переключающие элементы к контактам радиочастотных разъемам [Патент US №5642086].

Недостатками известного переключателя является низкая надежность, медленное время отклика и относительно большие вносимые потери.

Целью настоящего изобретения является создание коаксиального СВЧ-переключателя с магнитным управлением коаксиальных линий передач, которое включает относительно малое количество составных частей, что приводит к небольшим размерам готового изделия.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является конструкция управления проводниками в СВЧ-части коаксиального СВЧ-переключателя, которое обладает высокой надежностью, низкой частотой отказов и низкими массогабаритными характеристиками.

Технический результат достигается тем, что коаксиальный СВЧ-переключатель содержит СВЧ-часть (корпус, основание, проводники, входные и выходные линии с центральными внутренними проводниками) и управляющее устройство. Движение проводника контролирует толкатель вместе с постоянным магнитом, которые устанавливаются в соответствующие углубления основания. Все магниты, установленные в СВЧ-части, имеют одинаковую полярность. Перемещение проводников осуществляется при помощи управляющего устройства, состоящего из корпуса с катушками, платы управления и внешнего разъема. В центр корпуса помещается вал. Вал крепится в подшипниках, запрессованных в корпус управляющего устройства. На валу с одной стороны закреплен верхний диск с постоянными магнитами, которые имеют противоположную полярностью относительно полярности магнитов на толкателях СВЧ-части. Два противоположно расположенных овальных магнита на верхнем диске имеют аналогичную полярность магнитов толкателя. Магниты на верхнем диске управляющего устройства расположены относительно полярности магнитов на толкателях СВЧ-части таким образом, чтобы при перемещении верхнего диска управляющего устройства в одно положение по меньшей мере два магнита верхнего диска отталкивали соответствующие магниты толкателей, тем самым заставляя проводники прижиматься к центральным внутренним проводникам выходных коаксиальных линий, в то время как магниты на верхнем диске притягивают соответствующие магниты толкателей с проводниками к широкой стенке основания СВЧ-части. Для фиксации положения на верхнем диске управляющего устройства находится фиксатор, движение которого ограничено упорами на основании. На другой стороне вала закреплен нижний диск с постоянным магнитом для воздействия на систему телеметрии, находящейся на плате управления. При подаче управляющего напряжения на одну из катушек, происходит поворот вала с дисками.

Изобретение поясняется с помощью чертежей: на фиг. 1 представлен общий вид коаксиального СВЧ-переключателя; фиг. 2 - продольное сечение СВЧ-части с разомкнутыми контактами; фиг 3 - продольное сечение СВЧ-части с замкнутыми контактами; фиг. 4 - вид снизу СВЧ-части; фиг. 5 - продольное сечение управляющего устройства.

Предлагаемый способ заключается в том, что коаксиальный СВЧ-переключатель содержит СВЧ-часть (корпус (1), основание (2), проводники (3), входные и выходные линии (4) с центральными внутренними проводниками (5)) и управляющее устройство (6) (фиг. 1). Движение проводника (3) контролирует толкатель (7) вместе с постоянным магнитом (8), которые устанавливаются в соответствующие углубления основания (9) (фиг. 2). Все магниты, установленные в СВЧ-части, имеют одинаковую полярность. Перемещение проводников осуществляется при помощи управляющего устройства (6), состоящий из корпуса (10) с катушками (11), платы управления (12) и внешнего разъема (13) (фиг. 5). В центр корпуса помещается вал (14). Вал крепится в подшипниках (15), запрессованных в корпус управляющего устройства. На валу с одной стороны закреплен верхний диск (16) с постоянными магнитами (17), которые имеют противоположную полярность относительно полярности магнитов на толкателях СВЧ-части (фиг.5). Два противоположно расположенных овальных магнита (18) на верхнем диске имеют аналогичную полярность магнитов толкателя. Магниты на верхнем диске управляющего устройства расположены относительно полярности магнитов на толкателях СВЧ-части таким образом, чтобы при перемещении верхнего диска управляющего устройства в одно положение по меньшей мере два магнита верхнего диска отталкивали соответствующие магниты толкателей, тем самым заставляя проводники прижиматься к центральным внутренним проводникам выходных коаксиальных линий (фиг. 3). В это время, в данном положении верхнего диска управляющего устройства, остальные магниты на верхнем диске притягивают соответствующие магниты толкателей с проводниками к широкой стенке основания СВЧ-части (фиг. 2). Движение всех магнитов координируется таким образом, чтобы соответствующие проводящие пути соединялись и взаимодействовали одновременно. Для фиксации положения на верхнем диске управляющего устройства находится фиксатор (19), движение которого ограничено упорами на основании (20) (фиг. 4). На другой стороне вала закреплен нижний диск (21) с постоянным магнитом для воздействия на систему телеметрии находящейся на плате управления (11) (фиг. 5). При подаче управляющего напряжения на одну из катушек (10) происходит поворот вала с дисками.

Таким образом конструкция управления проводниками в СВЧ-части коаксиального СВЧ-переключателя, обеспечивает высокую надежность, низкую частоту отказов и низкие массогабаритные характеристики. Позициями на чертежах обозначены:

1 - корпус;

2 - основание;

3 - проводник;

4 - входные и выходные линии;

5 - центральный внутренний проводник;

6 - управляющее устройство;

7 - толкатель;

8 - постоянный магнит;

9 - углубление основания;

10 - корпус управляющего устройства;

11 - катушки;

12 - плата управления;

13 - внешний разъем;

14 - вал;

15 - подшипники;

16 - верхний диск;

17 - магнит с противоположной полярностью;

18 - овальный магнит;

19 - фиксатор;

20 - упоры на основании;

21 - нижний диск.

Источники информации

1. Патент US №5642086, МПК: Н01Р 53/00, опубликован 24.06.1997.

2. Патент SU №6650210, МПК: Н01Р 51/30, опубликован 18.11.2003.

Коаксиальный СВЧ-переключатель содержит корпус, основание, проводники, входные и выходные линии с центральными внутренними проводниками и управляющее устройство, отличающийся тем, что движение проводника контролирует толкатель вместе с постоянным магнитом, которые устанавливаются в соответствующие углубления основания; перемещение проводников осуществляется при помощи управляющего устройства, состоящий из корпуса с катушками, платы управления и внешнего разъема; в центре корпуса находится вал, который крепится в подшипниках, запрессованных в корпус управляющего устройства; на валу с одной стороны закреплен верхний диск с постоянными магнитами, которые имеют противоположную полярность относительно полярности магнитов на толкателях СВЧ-части; два противоположно расположенных магнита на верхнем диске имеют аналогичную полярность магнитов толкателя; для фиксации положения на верхнем диске управляющего устройства находится фиксатор, движение которого ограничено упорами на основании; на другой стороне вала закреплен нижний диск с постоянным магнитом для воздействия на систему телеметрии находящейся на плате управления.

Изобретение относится к радиотехнике СВЧ, в частности к приборам на магнитостатических волнах, и может использоваться как мультиплексор. Мультиплексор на основе магнитостатических волн содержит волноведущие микроволноводы из плёнки железо-иттриевого граната, образующие два линейных канала и имеющие антенны для возбуждения и приёма магнитостатических волн, кольцевой резонатор, источник управляющего магнитного поля, согласно изобретению волноведущие микроволноводы выполнены в виде двух прямоугольных структур, длинная сторона которых ориентирована вдоль всей длинной стороны подложки.

Изолирующее устройство для электрохирургического устройства // 2771297

Изобретение относится к области электрохирургии посредством излучения. Технический результат заключается в улучшении изоляционных свойств.

Устройство для увеличения крутизны ачх свч-блока фильтров // 2766057

Изобретение относиться к радиотехнике и технике сверхвысоких частот. Устройство для фильтрации СВЧ-сигналов, состоящее из полосопропускающего фильтра с внутренними связями между звеньями, режекторного фильтра, звенья которого настроены так, чтобы нули режекторных фильтров располагались максимально близко к полосе пропускания.

Волноводный преобразователь поляризации для двух рабочих диапазонов частот // 2764572

Изобретение относится к радиотехнике. Волноводный преобразователь поляризации для двух рабочих диапазонов частот содержит отрезок круглого волновода диаметром D и две группы металлических штырей, продольные оси которых расположены в одной диаметральной плоскости.

Частотно-избирательный ограничитель // 2762128

Изобретение относится к аттенюаторным устройствам, в частности к частотно-избирательным ограничителям. Техническим результатом является снижение порогового значения мощности, при котором обеспечение требуемой нелинейности происходит без изменения структуры магнитного материала, расположенного рядом с линией передачи.

Переключатель // 2760766

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к переключателям СВЧ-сигнала. Переключатель содержит первый и второй pin-диоды, включенные последовательно и в одном направлении, к точке соединения которых подключен вход переключателя, а к внешним их выводам подключены выходы переключателя, третий и четвертый pin-диоды, которые первыми выводами соединены с внешними выводами первого и второго pin-диодов, а вторыми выводами - с корпусом, при этом первый и второй pin-диоды соединены с третьим и четвертым pin-диодами одинаковыми электродами, первую и вторую индуктивности, которые подключены к точкам соединения первого и третьего, второго и четвертого pin-диодов, а вторыми выводами к выводам первой и второй емкостей, вторые выводы емкостей соединены с корпусом, к точке соединения второго вывода первой индуктивности и первого вывода первой емкости подключен первый вывод сопротивления, а к точке соединения второго вывода второй индуктивности и первого вывода второй емкости подключен второй вывод сопротивления.

Режекторный фильтр // 2759150

Изобретение относится к радиоационной технике и предназначено для выделения сигналов движущихся целей на фоне пассивных помех с неизвестными корреляционными свойствами. Технический результат - повышение эффективности выделения сигналов движущихся целей на фоне пассивных помех с априорно неизвестными корреляционными свойствами.

Многоканальный фильтр с пространственной селекцией на основе двумерного магнонного кристалла // 2758663

Изобретение относится к радиотехнике СВЧ, в частности к приборам на магнитостатических волнах, и может быть использовано в качестве делителя мощности волнового пучка. Фильтр СВЧ-сигнала содержит ферромагнитную пленку из железо-иттриевого граната, имеющую форму прямоугольника, расположенные на ней входной и выходные преобразователи магнитостатических волн, в плёнке образован ряд отверстий, размещенных с одинаковым периодом.

Мощный свч-аттенюатор // 2758083

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к аттенюаторам СВЧ-сигналов. Мощный СВЧ-аттенюатор содержит корпус-радиатор с коаксиальными соединителями на входе и выходе и цепочки планарных пленочных резисторов на керамических полосковых платах, при этом керамические полосковые платы электрически соединены между собой каскадно гибкими перемычками и механически закреплены во внутреннем канале корпуса-радиатора через пружинные контакты, обеспечивающие как электрический, так и тепловой контакт с корпусом-радиатором.

Полосковый двухспиральный резонатор // 2755294

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и предназначено для создания устройств частотной селекции сверхвысоких частот, задающих цепей автогенераторов. Полосковый двухспиральный резонатор образован двумя многослойными спиралями, которые с одного конца замкнуты на экран, а с другого - разомкнуты.

Волновой свч переключатель и способ его изготовления // 2774464

Изобретение относится к технике СВЧ, в частности к электромеханическим волноводным СВЧ переключателям, которые состоят из СВЧ части (корпус, вал) и актуатора. Волноводный СВЧ переключатель содержит корпус, вал, актуатор, окна ввода и вывода, волноводные коммутирующие каналы, отличающийся тем, что в валу находятся штифт и магниты, расположенные южным полюсом вверх (S-N) и северным полюсом вверх (N-S). В центре корпуса выполнено цилиндрическое отверстие для вала, на дне которого находится отверстие для подшипника. На дне отверстия находятся углубления с магнитами (S-N), (N-S) и углубления в виде фасолины, где перемещается штифт, установленный в валу. С другой стороны на вал устанавливается крышка с подшипником внутри и закрепляется гайкой. Актуатор содержит основание и крышку с внешним разъемом, через который происходит подача управляющих импульсов напряжения на одну из катушек через плату телеметрии, которая регистрирует положения актуатора. Магнитное поле в катушке замыкается в сердечнике, которая взаимодействует с магнитным полем постоянного магнита, закрепленного на оси ротора. Ротор располагается на фланце, где предусмотрен специальный паз, который ограничивает вращение ротора с закрепленным на нем ограничителем. Вращение ротора осуществляется за счет подшипников. Также заявлен способ изготовления упомянутого волнового СВЧ переключателя. Технический результат: постоянство электрических параметров волноводного СВЧ переключателя, таких как коэффициент стоячей волны по напряжению, значение прямых потерь, развязка между каналами, максимальный уровень входной мощности. 2 н.п. ф-лы, 7 ил.